中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的視角分析

摘 要：初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)指的是教師根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法，引導(dǎo)學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)化學(xué)知識。為了保證化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，教師要科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中深入研究知識，提高其運(yùn)用化學(xué)知識的能力。具體而言，教師可基于教師實(shí)操視角、學(xué)生觀察視角及問題視角進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以提高課堂教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué);實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);視角分析

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2021）16-0075-02

引 言

初中化學(xué)課程的教學(xué)目的是通過講解物質(zhì)的基本性質(zhì)、特征并結(jié)合生活中實(shí)際存在的化學(xué)問題，促使學(xué)生掌握基本化學(xué)知識，具備學(xué)習(xí)化學(xué)的能力，為學(xué)生的高中化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了有效提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)效率，教師要利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生消化、應(yīng)用所學(xué)到的化學(xué)知識，加深學(xué)生的記憶[1]。教師在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，要結(jié)合教材內(nèi)容及學(xué)生的興趣，讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案既符合新課程改革的要求，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，從而使其積極地參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

一、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則

初中化學(xué)教師要想有效開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案時要遵循以下原則。

其一，科學(xué)性?？茖W(xué)設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，指的是教師要根據(jù)具有科學(xué)依據(jù)的事實(shí)設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)性是化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的首要原則。教師要具備科學(xué)的思維及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?gòu)思，在確定的概念及充分的實(shí)驗(yàn)原理的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識及科學(xué)思維[2]。

其二，導(dǎo)向性。導(dǎo)向性指的是教師所設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)要為學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)提供指引的方向，避免學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中走彎路?？傮w上講，教師設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)包括了解實(shí)驗(yàn)器具、全面把握實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、按照步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析觀察現(xiàn)象、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣完整的實(shí)驗(yàn)流程可以讓學(xué)生逐步對實(shí)驗(yàn)過程有所了解，進(jìn)而使學(xué)生完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并掌握相應(yīng)的知識。

其三，探究性。教師在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，要考慮到實(shí)驗(yàn)的探究意義，要讓實(shí)驗(yàn)具有探究的價值，以便學(xué)生能圍繞其進(jìn)行研究、討論。同時，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時要把握好角度，不能過于簡單，否則學(xué)生一眼便可看到結(jié)論;也不能過難，否則實(shí)驗(yàn)超出學(xué)生的認(rèn)知，會打擊其學(xué)習(xí)自信心。

其四，方法性。教師要豐富教學(xué)方式，采用相應(yīng)的教學(xué)方法促使學(xué)生正確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。常用的實(shí)驗(yàn)方法有不完全歸納法、控制變量法、比較實(shí)驗(yàn)法和演繹推理法等。不同的實(shí)驗(yàn)方法會產(chǎn)生不同的教學(xué)效果[3]。教師選擇合適的方法指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣，使其主動參與到實(shí)驗(yàn)過程中，并逐漸掌握正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)而提升其化學(xué)學(xué)習(xí)水平。

二、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的幾個視角

（一）基于教師實(shí)操視角，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)能力

要想有效開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先，教師要深入分析、研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及教學(xué)方式，結(jié)合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行科學(xué)、合理的化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。教師在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案時，要在符合科學(xué)性的基礎(chǔ)上對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，從而豐富教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動學(xué)生參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性，使其主動地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)[4]。其次，教師必須提高自身的實(shí)驗(yàn)操作能力，并深入地探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，改革化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法。最后，教師在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，要突出實(shí)驗(yàn)的研究性意義，可以按照以下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)：發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、交流討論、歸納總結(jié)、得出結(jié)論。教師只有嚴(yán)格按照以上步驟設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，才可以幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，進(jìn)而提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

以鎂元素的教學(xué)為例，這部分的教學(xué)重難點(diǎn)在于讓學(xué)生充分掌握鎂元素的化學(xué)性質(zhì)及特征。據(jù)此，教師可設(shè)計(jì)如下化學(xué)實(shí)驗(yàn)：（1）給每位學(xué)生發(fā)一根鎂條，讓他們觀察鎂條的顏色、形狀等外在特征，并彎曲鎂條;（2）讓學(xué)生用砂紙摩擦鎂條的表面，將觀察到的現(xiàn)象記錄下來;（3）將鎂條用坩堝鉗夾住，放置于酒精燈上燃燒，讓學(xué)生對燃燒過程進(jìn)行觀察，并記錄氣味、顏色。待學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后，教師要讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)中觀察到的各種現(xiàn)象，結(jié)合教材中寫到的鎂元素的性質(zhì)及特征，掌握其具有的化學(xué)性質(zhì)。教師如此設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力，促使其在實(shí)驗(yàn)中學(xué)到相關(guān)的化學(xué)知識，有利于提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

（二）基于學(xué)生觀察視角，開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在初中化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生要通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象驗(yàn)證、解釋、總結(jié)化學(xué)知識，這樣才能充分掌握化學(xué)知識。因此，化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)，而學(xué)生要想充分掌握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就離不開觀察。在化學(xué)教學(xué)中，觀察占據(jù)著重要的地位。因此，教師在開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及教學(xué)時，要注意培養(yǎng)學(xué)生的觀察力。初中階段的學(xué)生尚未形成完整的知識體系，缺乏實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時，可能存在實(shí)驗(yàn)結(jié)果與客觀事實(shí)不一致的情況。為了幫助學(xué)生消除這種錯覺，教師要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系理論與實(shí)際，使其養(yǎng)成客觀觀察的習(xí)慣[5]。

以硫酸、鐵元素的教學(xué)為例，教師可以設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：給每位學(xué)生發(fā)一塊鐵皮，將其放入稀硫酸中，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)可以觀察到，鐵片逐漸溶解、有氣泡冒出、溶液變成淡綠色，反應(yīng)原理為Fe+H2SO4=FeSO4+H2。這時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考：“將鐵片放入濃硫酸中，會發(fā)生什么現(xiàn)象？”學(xué)生回答：“鐵片溶解，放出氫氣。”接著，教師播放事先拍好的視頻。視頻中，教師在濃硫酸中放入鐵片，但鐵片并未溶解。這時，教師可以讓學(xué)生思考：“為什么兩個實(shí)驗(yàn)的材料都是鐵片和硫酸，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完全不同呢？為什么鐵片在稀硫酸中溶解，在濃硫酸中卻沒有溶解？”這兩個結(jié)果激發(fā)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)極大的興趣，也加深了他們對化學(xué)理論知識的理解。鐵的性質(zhì)活潑，能與稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，置換出其中的氫，并被溶解;而濃硫酸具有氧化性，將鐵片放入濃硫酸中，鐵片表面的鐵會發(fā)生氧化反應(yīng)，形成一層致密的氧化物薄膜，隔絕濃硫酸與鐵片的內(nèi)部，因而鐵片在濃硫酸中不會溶解。通過以上實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對硫酸、鐵元素的知識有了深入的了解，并且能在實(shí)驗(yàn)過程中養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣。

（三）基于學(xué)生問題視角，引導(dǎo)學(xué)生自主探究化學(xué)知識

初中化學(xué)課程的重要內(nèi)容是化學(xué)實(shí)驗(yàn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、分析判斷能力，進(jìn)而促進(jìn)其核心素養(yǎng)的發(fā)展。在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生會依據(jù)教師預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?yán)格按照教師的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這容易導(dǎo)致學(xué)生不會自主分析、論證實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果，對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯誤或異常情況視而不見，認(rèn)為只要實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教材內(nèi)容一致便是成功的實(shí)驗(yàn)。這不僅無法提升學(xué)生學(xué)以致用的能力，也會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。因此，教師在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，要考慮到此方面，將培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、敢于質(zhì)疑作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的之一，注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，通過問題提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)水平。

以二氧化碳的性質(zhì)教學(xué)為例，教師先讓學(xué)生按照以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：將幾滴石蕊試劑加至石灰水中，然后在其中通入CO2，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生可以觀察到，石蕊溶液逐漸變紅。接著，教師可以順勢提出以下問題：“如何確定使石蕊變色的是碳酸，而不是水或者二氧化碳呢？”這可以激發(fā)學(xué)生的問題意識。學(xué)生會主動地思考如何設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，從而探究出問題的本質(zhì)，確定使石蕊變色的物質(zhì)。學(xué)生結(jié)合學(xué)過的化學(xué)知識，經(jīng)過思考后，設(shè)計(jì)如下對比實(shí)驗(yàn)：將干燥的小紙花用石蕊溶液浸潤，將CO2加入其中，發(fā)現(xiàn)紙花未變色，這說明CO2不是使石蕊變色的物質(zhì);接著將水噴灑至紙花上，發(fā)現(xiàn)紙花同樣未變色，這說明水不是使石蕊變色的物質(zhì);再向其中通入CO2，這時可以觀察到紙花變?yōu)榧t色，這說明碳酸是使石蕊變色的物質(zhì)。由此可見，教師在設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，可以通過問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主思考，養(yǎng)成正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，進(jìn)而提升學(xué)生學(xué)以致用的能力，提高其實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率。

結(jié)? ? 語

總之，初中化學(xué)是中學(xué)課程的重要組成部分，要想提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)效率，教師必須利用好化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則，根據(jù)教學(xué)中存在的問題，找出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的視角，有效地設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。教師可基于教師實(shí)操視角，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)能力;基于學(xué)生觀察視角，開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué);基于學(xué)生問題視角，引導(dǎo)學(xué)生自主探究化學(xué)知識。由此，促使化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用得到有效發(fā)揮，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對化學(xué)知識有進(jìn)一步的理解，并能熟練運(yùn)用化學(xué)知識，進(jìn)而提高其化學(xué)水平。

[參考文獻(xiàn)]

張瑞東.談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新開展[J].學(xué)周刊，2019（02）：91-92.

武榮清.談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題與相應(yīng)對策[J].課程教育研究，2019（03）：172-173.

劉廷婷.論初中化學(xué)小實(shí)驗(yàn)的價值及其實(shí)現(xiàn)[J].化學(xué)教與學(xué)，2019（12）：77-80.

張瑩.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開發(fā)的整合研究[J].科教文匯，2013，14（12）：159-161.

鄭志壯.高中新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)弱化的思考[J].寧德師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，24（01）：93-95.

作者簡介：邱明華（1981.2—），男，江蘇蘇州人，本科學(xué)歷，中學(xué)高級教師，教導(dǎo)主任。